Neue Technologie ermöglicht Stromerzeugung durch Regen auf Solarzellen

Die Wissenschaftler auf der ganzen Welt forschen an Möglichkeiten, kleine Generatoren zu entwickeln, die aus Bewegung Strom erzeugen können. Diese Technologie soll in Zukunft auch auf Solarmodulen angewendet werden, um den Stromertrag bei Regen zu erhöhen. Die triboelektrischen Nanogeneratoren (TENGs) sind kurz vor der Marktreife und erzeugen Strom aus der Reibung zweier Materialien. Sobald sich diese Materialien berühren und voneinander getrennt werden, entsteht eine Spannung, die Strom erzeugt. Diese Technologie kann in Zukunft auch auf Solarzellen eingesetzt werden, um die Energie von Regentropfen in Strom umzuwandeln.

Neue Technologie ermöglicht Stromerzeugung durch Regen auf Solarzellen

15. Mai 2023     Kategorie: Technik

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PV-Module erzeugen Strom aus Sonnenlicht und werden jedes Jahr effizienter. Doch statt die Umwandlung von Licht in Energie zu verbessern, wollen Wissenschaftler jetzt auch eine zusätzliche Funktion einbauen. Mit TENGs sollen Solarzellen zukünftig die Energie von Regentropfen zu Strom umwandeln. Die Schichten für die TENG-Zellen sind vollständig transparent und beeinträchtigen den Wirkungsgrad der Solarzelle nicht. Sobald ein Regentropfen auf das Solarmodul trifft, spalten sich die Ladungsträger auf. Der Tropfen nimmt die positive Ladung auf, wohingegen das Modul die negative Ladung zur Stromerzeugung nutzen kann.



Laut Recherchen eines YouTube-Kanals existiert eine Forschungsarbeit, die durch TENGs eine Stromerzeugung von 50 bis 100 Watt pro Quadratmeter prognostiziert. Das entspricht etwa 20 bis 30 Prozent der Leistung einer Solarzelle im Optimalbetrieb. Somit könnten TENGs den Ertrag von PV-Modulen deutlich steigern.

Bisher existieren noch keine marktreifen Solarzellen mit TENGs, doch chinesische Wissenschaftler haben beide Technologien bereits erfolgreich kombiniert. Der Ertrag fiel dabei zwar noch geringer aus, aber es konnte damit bewiesen werden, dass PV-Module mit TENG grundsätzlich funktionieren. Die Technologie zu triboelektrischen Generatoren wird erst seit wenigen Jahren intensiv erforscht, daher kann es bis zur Serienproduktion von Regen-Solarzellen noch Jahre dauern.
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Es ist wahrscheinlicher, dass TENGs zunächst in kleineren elektronischen Verbrauchern Anwendung finden. Das Fraunhofer-Institut geht davon aus, dass die Generatoren in Kleidung und Schuhen verbaut werden, um bei jeder Bewegung Strom zu erzeugen. Diese Technologie könnte in Zukunft unsere Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen weiter reduzieren und die Umwelt schonen.